
_START_ARTICLE_
أجهزة القياس ذات المحرك
_START_PARAGRAPH_
أجهزة القياس ذات المحرك (بالإنجليزية: Motor Meter) تستخدم أجهزة القياس ذات المحرك في قياس التيار المستمر والمتردد ، وأساس جهاز القياس ذو المحرك هو محرك صغير من النوع الــ DC، حيث تكون سرعة دورانه اللحظية متناسبة مع تيار الدائرة في حالة جهاز قياس (Amp-H) ومتناسبة مع قدرة الدائرة في حالة قياس (Watt-H)، وعدد الدورات التي دارها العضو الدوار (rotor) في زمن معين يتناسب  مع كمية الكهرباء التي أُعطيت خلال هذا الزمن._NEWLINE_وفي حالة جهاز قياس الطاقة فإنها تتناسب مع الطاقة المعطاه، وتوصل مجموعة من العجلات مع عمود الدوران للعضو الدوار (rotor) لتعد عدد الدورات التي تمت، وبالتالي تسجل A-H أو kwh مباشرة.
_START_SECTION_
نظام التشغيل
_START_PARAGRAPH_
هو الذي يولد عزم يسمى "عزم الإدارة" وهو الذي يسبب دوران النظام المتحرك بصفة مستمرة، وعزم الإدارة يمكن أن نقارنه بعزم الانحراف في أجهزة القياس بالبيان، وهذا العزم يمكن توليده بطرق عديده.
_START_SECTION_
جهاز الفرملة
_START_PARAGRAPH_
يستخدم لإنتاج عزم الفرملة، ونتيجة لهذا العزم فإن النظام المتحرك لجهاز القياس يدور بسرعة معينة لمعدل معين من الطاقة المستهلكة عند أي وقت، وعزم الفرملة عادةً ما يولد بواسطة مغناطيس ثابت يسمى مغناطيس الفرملة الذي يولد تيار في بعض الأجزاء من النظام المتحرك والتي بدورها تولد عزم الفرملة، وبالتالي فإن عزم الفرملة يتناسب مع التيارات المتولدة، حيث أن التيارات المتولدة تتناسب مع سرعة النظام المتحرك وبالتالي فإن عزم الفرملة يتناسب مع النظام المتحرك ، ويصل النظام المتحرك إلى السرعة المستقرة عندما يتساوى عزم الفرملة مع عزم الإدارة.
_START_SECTION_
جهاز التسجيل
_START_PARAGRAPH_
هو جهاز لتسجيل عدد الدورات التي تمت بواسطة العنصر الدائر، وهذا نحصل عليه بوجود سنون دودية على عمود جهاز القياس، وتُعَشّق هذه السنون الدودية مع عجلة صغيرة مسننة والتي تدير مجموعة من العجلات، وتسجل A-H أو W-H مباشرة._NEWLINE_وهذه هي أجهزة القياس الزئبقية، وأجهزة القياس ذات محرك التوحيد، وأجهزة القياس الحثية. ونجد أن أجهزة القياس الزئيقية ذات المحرك وأجهزة القياس ذات محرك التوحيد تستخدم مع التيار المستمر ، أما أجهزة القياس الحثية فتستخدم مع التيار المتردد.
_START_SECTION_
التفاصيل الميكانيكية للتركيب
_START_PARAGRAPH_
عند بناء جهاز القياس يجب أن يُراعى أن وظيفة جهاز القياس لا تختلف أو تتغير وذلك بإمالة الجهاز أو أي وسيلة خارجية._NEWLINE_ولأمان الجهاز فإنه يُحاط بغطاء عازل أو غطاء معدني ومزود بشباك زجاجي لأخذ القراءات، وفي أجهزة القياس المنزلية تُصمم بحيث أن قالب الأطراف وباقي أجزاء الجهاز توضع منفصلة لمنع الدخول على أطراف الجهاز أو أطراف الأجزاء الداخلية العاملة، وبالتالي تكون هناك حماية كاملة ضد الصدمات الكهربائية عند التوصيل العرضي مع جهاز القياس.
_START_SECTION_
الأخطاء الشائعة لكل أجهزة القياس ذات المحرك
_START_PARAGRAPH_
يوجد خطأين أساسيين شائعين لكل أجهزة القياس ذات المحرك هما أخطاء الاحتكاك وأخطاء الفرملة.
_START_SECTION_
أخطاء الاحتكاك
_START_PARAGRAPH_
هذه الأخطاء هي نتيجة الاحتكاك في المحاور وكراسي التحميل وتلعب دوراً أساسياً هاماً أكثر من الأخطاء المقابلة في أجهزة القياس ذات البيان، حيث أنها تعمل باستمرار وتؤثر في سرعة العنصر الدوار ، وذلك لقيمة معينة من التيار أو القدرة، ويتواجد عزم الاحتكاك عندما يبدأ القرص في الدوران، والذي يمكن أن يمنعه من بدأ الدوران، وإذا كان الحمل صغيراً، سوف يكون التسجيل منخفضاً عند الأحمال الصغيرة، ويمكن أن نفرض أنه عزم الاحتكاك سيبقى ثابتاً، عندما يدور النظام المتحرك للجهاز ويمكن كذلك تعويضه بإعطائه عزم إدارة ثابت وصغير على النظام المتحرك مستقلاً عن الأحمال، وعندما تدور الأجزاء المتحركة للجهاز بصورة طبيعية فإن عزم الانحراف الذي يتناسب مع سرعة دوران العنصر الدوار يكون موجوداً أيضاً، لكنه غير ذي أهمية، حيث أنه يضيف فقط عزم إعاقة ويساعد في عملية فرملة المغناطيس._NEWLINE_وفي بعض أجهزة القياس ذات المحرك، مثل النوع الزئبقي ذو المحرك، فإن عزم الاحتكاك الذي يتناسب مع مربع السرعة يتواجد أيضاً، ويجب تعويضه ولكي نقلل من عزم الاحتكاك إلى أقل قيمة ممكنة، فإن أوزان النظام المتحرك يجب أن تكون أقل ما يمكن، والجواهر والمحاور يجب أن تكون جيدة، كما تستخدم كراسي التحميل ذات الزنبرك حيث استخدامها يقلل الاحتكاك ويحفظ جواهر التحميل.
_START_SECTION_
أخطاء الفرملة
_START_PARAGRAPH_
التغير في عملية الفرملة يؤثر على سرعة العنصر الدوار في الجهاز وذلك لقيمة عزم إدارة معين، وبالتالي يؤثر عدد الدورات التي تتم في زمن معين._NEWLINE_ويصل العنصر الدوار للجهاز إلى السرعة المستقرة عندما يتساوى العزم الفرملي والذي يتناسب مع السرعة مع عزم الإدارة، ونجد أيضاً أن العزم الفرملي يتناسب مع قوة مغناطيس الفرملة._NEWLINE_إذاً عزم الفرملة _NEWLINE_ يتناسب طردياً مع _NEWLINE_حيث Φ هي قيمة الفيض لمغناطيس الفرملة، وهو قيمة التيار العشوائي المتولد في العنصر الدوار ، نتيجة دورانه في مجال مغناطيس الفرملة، وR هي القيمة الفعالة لنصف قطر القرص من المحور._NEWLINE_وحيث أن القوة الدافعة الكهربائية المتولدة_NEWLINE_ يتناسب طردياً مع _NEWLINE_حيث n هي سرعة الدوران_NEWLINE_إذاً التيار المتولد i_NEWLINE_حيث r هي مقاومة مسار التيار i_NEWLINE_أي أن_NEWLINE_ يتناسب طردياً مع _NEWLINE_إذاً عزم الفرملة _NEWLINE_ يتناسب طردياً مع _NEWLINE_حيث N هي سرعة الاستقرار وعندها يكون العزم الفرملي يساوي عزم الإدارة Td_NEWLINE_إذاً عزم الإدارة Td_NEWLINE_ يتناسب طردياً مع _NEWLINE_أو_NEWLINE_ يتناسب طردياً مع _NEWLINE_من المعادلة السابقة للسرعة المستقرة والتي نحصل عليها بالنسبة لعزم إدارة ثابت تتناسب طردياً مع مقاومة التيار العشوائي، وعكسياً مع مربع الفيض لمغناطيس الفرملة، لذا يجب أن تكون قوة مغناطيس الفرملة ثابته خلال استخدام جهاز القياس، وبالتصميم الدقيق، ومعالجة مغناطيس الفرملة خلال عملية التصنيع، يمكن تأكيد هذا الثبات._NEWLINE_وبزيادة درجة الحرارة فإن مقاومة مسار التيار العشوائي بها تزيد، وبذلك يقل العزم الفرملي ويسبب خطأ في تسجيل جهاز القياس، لذلك فإنه من الصعب تعويض الانخفاض في قيمة العزم الفرملي نتيجة الزيادة في درجة الحرارة، لكن في بعض أجهزة القياس فإن عزم الإدارة يقل أيضاً مع زيادة درجة الحرارة، وبالتالي يتم التعويض جزئياً بطريقة أتوماتيكية._NEWLINE_إذاً من الضروري أن مقاومة مسار التيار المتولد بها أن تكون منخفضة وأن المجال الناتج عن المغناطيس الثابت يجب أن يكون قوياً، وأن يكون نصف قطر القرص المؤثر كبيراً حتى تكون سرعة الاستقرار للجهاز منخفضة، ونصف قطر القرص ليس من المناسب أن يكون كبيراً وإلا سوف يزيد الحجم والوزن وهذا يزيد من عزم الاحتكاك، والقرص الألمنيومي يُفضل عن القرص النحاس، لكي نحصل على مقاومة لكل وحدة وزن صغيرة، وتستخدم المغناطيسات القوية التي لها أحذية القطب الكبيرة وبالتالي أصغر ثغرة هوائية ممكنه._NEWLINE_ويمكن ضبط العزم الفرملي وذلك بضبط نصف القطر المؤثر R.
_START_SECTION_
الأخطاء
_START_PARAGRAPH_
في مقياس التيار من النوع الحثي تنشأ الأخطاء من نظام الإدارة ونظام الفرملة._NEWLINE_فنظام الإدارة يمكن أن يتسبب في الخطأ نتيجة القيمة غير الصحيحة للفيض أو زوايا الطور غير الصحيحة وكذلك نتيجة الافتقاد إلى التماثل في الدائرة المغناطيسية، والذي يجعل أجهزة القياس تُطرق إلى قيم أُخرى._NEWLINE_أما نظام الفرملة فيمكن أن يتسبب في وقوع خطأ نتيجة التغير في قوة مغناطيس الفرملة، والتغير في مقاومة القرص، أو تأثير الفرملة الذاتية لمغناطيس التوالي، أو الاحتكاك غير الطبيعي للأجزاء المتحركة._NEWLINE_للتعمق في المقالة ( مقياس تيار حثي )